CN108427033A - 绝缘电阻测量方法及测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种绝缘电阻测量方法，在测量电池的绝缘破坏时，在照常使用现有的绝缘电阻测量用电路的情况下，通过改进绝缘电阻测量算法，即使在电池两端的绝缘破坏的情况下也能够准确地测量绝缘电阻。

Description

绝缘电阻测量方法及测量装置
技术领域
本发明涉及一种绝缘电阻测量方法及测量装置，更加详细地，涉及一种绝缘电阻测量方法及测量装置，在测量电池的绝缘破坏时，在照常使用现有技术中使用的绝缘电阻测量用电路的情况下，通过改进绝缘电阻测量算法，即使在电池两端的绝缘破坏时也能够准确地测量绝缘电阻。
背景技术
大部分的电子产品中所具有的电路基本上与外部绝缘，以防止由漏电导致的事故，或额外地从外部渗透不必要的噪音。但是，在实际的产品使用现场，会经常发生形成如水分渗透到产品周边等恶劣环境条件的情况，尤其，在电源附近存在水分时，绝缘破坏而发生漏电。如此，当绝缘破坏而发生不期望的漏电时，在该漏电的路径中形成的电阻称为绝缘电阻。
例如，对于车辆所具备的电池，由于该电池包括在发动机室内，并且在其周边还配置有发动机等驱动装置、各种热交换机等空气调节装置，因此很有可能发生如上所述的恶劣环境条件。因此，电池中具备用于感测电池电极的绝缘破坏的绝缘电阻测量电路，并且电池管理系统(BMS，Battery Management System)被配置成执行利用这种电路的绝缘电阻测量算法。
图1是示出现有的绝缘电阻测量电路的简单的示例的图。图1(A)示出绝缘没有破坏的平常的状态，即没用形成绝缘电阻的状态下的电路图，由于此时电池和信号测量部之间没有电连接，因此微控制单元(MCU，Micro Controller Unit，控制部)当然接收不到任何信号。另外，图1(B)示出负极的绝缘破坏而在负极形成绝缘电阻的情况的电路图，图1(C)示出正极的绝缘破坏而在正极形成绝缘电阻的情况的电路图。BMS中利用通过如图1所示的绝缘电阻测量电路感测到的信号执行绝缘电阻测量算法。简单说明绝缘电阻测量算法，通过如图1所示的绝缘电阻测量电路周期性地确认是否发生信号，当如图1(B)或图1(C)所示绝缘破坏而发生漏电的信号时，判断为发生绝缘破坏。
如上所述，大部分情况下绝缘破坏由于水分渗透而发生的。此时，绝缘破坏程度不严重时(即漏电量不大时)，水分自然蒸发从而可以恢复到正常状态。这种情况下，相比中断电池的操作，最好在发出警告信号并监控状态的情况下使电池照常工作。但是，当绝缘破坏程度严重时(即漏电量大时)，发生事故的危害性高，比如在不期望的路径上流动过电流而发生电路损坏等事故。因此在这种情况下，优选的是立刻中断电池的操作。如此，为了判断绝缘破坏程度，需要测量绝缘电阻的大小，因此在利用如图1所示的绝缘电阻测量电路的绝缘电阻测量算法中，感测到绝缘破坏时能够计算出绝缘电阻的大小。
在现有的绝缘电阻测量算法中，如图1(B)或图1(C)所示，在假设负极或正极两个电极中的一个电极中绝缘破坏的前提下计算绝缘电阻。但是，如图1(D)所示，负极和正极两个电极中绝缘都破坏时，通过如上所述的式计算出的绝缘电阻的值与实际绝缘电阻值之间差距较大。即，两个电极中绝缘都破坏时，无法利用现有的绝缘电阻测量算法求出准确的绝缘电阻值。
在韩国专利授权第1619328号(“绝缘电阻测量装置及其方法”，以下称为专利文献)中，公开了一种为了测量绝缘电阻而引入新的结构的电路，并使用所述电路测量绝缘电阻的方法。在现有文献中也指出“现有的绝缘破坏测量电路虽然可以测量连接到电池的高电压线的正极和负极各自的绝缘破坏，但是正极和负极同时发生绝缘破坏时无法测量绝缘破坏”的问题。为了解决这种问题，现有文献中提供一种算法，其引入新的结构的绝缘电阻测量用电路，通过开启和关闭分别直接或间接连接到正极和负极的各个开关来依次求出正极和负极的故障电阻(绝缘电阻)。
但是，想要利用所述现有文献的技术时，需要改变现有的电池中已经具备的绝缘电阻测量电路，因此难以实际利用。不仅如此，现有文献中在执行测量时需要以各种组合开启和关闭各个开关，因此步骤复杂，而且操作负荷、计算负荷等也会不必要地上升。
因此，需要一种在照常使用现有的电池所具备的绝缘电阻测量电路的情况下，正极和负极两个电极的绝缘都破坏时也能够准确地测量出绝缘电阻值的方法。
现有技术文献
专利文献
韩国专利授权第1619328号(“绝缘电阻测量装置及其方法”)
发明内容
(一)要解决的技术问题
因此，本发明是为了解决上述的现有技术中存在的问题而提出的，本发明的目的在于提供一种绝缘电阻测量方法及测量装置，在测量电池的绝缘破坏时，在照常使用现有的绝缘电阻测量用电路的情况下，通过改进绝缘电阻测量算法，即使在电池两端的绝缘破坏时也能够准确地测量绝缘电阻。
(二)技术方案
用于实现上述目的的本发明的绝缘电阻测量方法，其为用于感测电池的绝缘破坏的绝缘电阻测量方法，所述方法使用绝缘电阻测量电路来测量绝缘电阻，所述绝缘电阻测量电路包括：正极侧节点，位于所述电池的正极侧；负极侧节点，位于所述电池的负极侧；接地侧节点，其接地；正极侧绝缘测量部，设置在所述正极侧节点与所述接地侧节点之间；及负极侧绝缘测量部，设置在所述负极侧节点与所述接地侧节点之间，所述绝缘电阻测量方法包括：第一绝缘电阻计算步骤，使用所述正极侧绝缘测量部和所述负极侧绝缘测量部中分别测量的正极侧电压信号和负极侧电压信号、选自所述电池的正极或负极中的任意一侧电极的绝缘破坏时的第一正极侧绝缘电阻计算式和第一负极侧绝缘电阻计算式，计算出第一正极侧绝缘电阻和第一负极侧绝缘电阻；两端破坏与否判断步骤，使用所述第一正极侧绝缘电阻和所述第一负极侧绝缘电阻计算由负极侧绝缘电阻除以正极侧绝缘电阻的值定义的比例常数值，并且判断比例常数值是否为0或无限大；第二绝缘电阻计算步骤，当所述比例常数值不是0或无限大时，使用所述电池的两侧电极的绝缘破坏时的第二正极侧绝缘电阻计算式和第二负极侧绝缘电阻计算式计算第二正极侧绝缘电阻和第二负极侧绝缘电阻。
此时，所述绝缘电阻测量方法可以包括以下步骤：第一绝缘破坏与否判断步骤，当所述两端破坏与否判断步骤中所述比例常数值是0或无限大时，判断选自所述第一绝缘电阻计算步骤中计算出的所述第一正极侧绝缘电阻或所述第一负极侧绝缘电阻中的至少一个值是否大于预先设定的标准电阻值；在所述第一绝缘破坏与否判断步骤中，选自所述第一正极侧绝缘电阻或所述第一负极侧绝缘电阻中的至少一个值小于预先设定的标准电阻值时，判断为绝缘破坏。
并且，所述绝缘电阻测量方法可以包括以下步骤：第二绝缘破坏与否判断步骤，在所述第二绝缘电阻计算步骤之后，判断选自所述第二绝缘电阻计算步骤中计算出的所述第二正极侧绝缘电阻或所述第二负极侧绝缘电阻中的至少一个值是否大于预先设定的标准电阻值；在所述第二绝缘破坏与否判断步骤中，选自所述第二正极侧绝缘电阻或所述第二负极侧绝缘电阻中的至少一个值小于预先设定的标准电阻值时，判断为绝缘破坏。
此时，所述绝缘电阻测量方法可以包括绝缘破坏应对步骤，当判断为绝缘破坏时，执行绝缘破坏应对措施。
并且，所述绝缘破坏应对措施可以是输出通知绝缘破坏的警告信号的操作或开放所述电池的操作。
并且，所述绝缘电阻测量电路中所述正极侧绝缘测量部包括：正极侧测量用电阻，设置在所述正极侧节点和所述接地侧节点之间；正极侧标准电阻，设置在所述正极侧节点和所述正极侧测量用电阻之间；正极侧运算放大器，一对输入端分别与所述正极侧测量用电阻的两端连接，通过输出端输出所述正极侧电压信号；正极侧第一电阻，设置在所述正极侧测量用电阻的一端和与所述一端连接的所述正极侧运算放大器的非反相输入端之间；正极侧第二电阻，设置在所述正极侧测量用电阻的另一端和与所述另一端连接的所述正极侧运算放大器的反相输入端之间；正极侧第三电阻，设置在所述正极侧第一电阻和所述正极侧运算放大器的非反相输入端之间的节点和接地之间；及正极侧第四电阻，设置在所述正极侧第二电阻和所述正极侧运算放大器的反相输入端之间的节点和所述正极侧运算放大器的输出端之间，所述正极侧第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻的值相同，所述负极侧绝缘测量部包括：负极侧测量用电阻，设置在所述负极侧节点和所述接地侧节点之间；负极侧标准电阻，设置在所述负极侧节点和所述负极侧测量用电阻之间；负极侧运算放大器，一对输入端分别与所述负极侧测量用电阻的两端连接，通过输出端输出所述负极侧电压信号；负极侧第一电阻，设置在所述负极侧测量用电阻的一端和与所述一端连接的所述负极侧运算放大器的非反相输入端之间；负极侧第二电阻，设置在所述负极侧测量用电阻的另一端和与所述另一端连接的所述负极侧运算放大器的反相输入端之间；负极侧第三电阻，设置在所述负极侧第一电阻和所述负极侧运算放大器的非反相输入端之间的节点和接地之间；及负极侧第四电阻，设置在所述负极侧第二电阻和所述负极侧运算放大器的反相输入端之间的节点和所述负极侧运算放大器的输出端之间，所述负极侧第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻的值优选相同。
并且，所述绝缘电阻测量方法中，在所述第一绝缘电阻计算步骤中使用的第一正极侧绝缘电阻计算式和第一负极侧绝缘电阻计算式可以由以下式表示，
Riso_P＝(Vpack÷UC_AD_N-1)×Rin_N-Rc
Riso_N＝(Vpack÷UC_AD_P-1)×Rin_P-Rc
其中，||：并联连接符号、第一正极侧绝缘电阻值＝Riso_P、第一负极侧绝缘电阻值＝Riso_N、电池两端电位差值＝Vpack、正极侧电压信号值＝UC_AD_P、负极侧电压信号值＝UC_AD_N、Rin_P＝Rs 2R、正极侧第一、第二、第三、第四电阻值＝R、正极侧测量用电阻值＝Rs、正极侧标准电阻值＝Rc、Rin_N＝Rs R、负极侧第一、第二、第三、第四电阻值＝R、负极侧测量用电阻值＝Rs、负极侧标准电阻值＝Rc。
并且，所述绝缘电阻测量方法中，在所述两端破坏与否判断步骤中使用的比例常数可以由以下式计算出，
并且，所述绝缘电阻测量方法中，在所述第二绝缘电阻计算步骤中使用的第二正极侧绝缘电阻计算式和第二负极侧绝缘电阻计算式可以由以下式表示，
其中，||：并联连接符号、第二正极侧绝缘电阻值＝Riso_P、第二负极侧绝缘电阻值＝Riso_N、 电池两端电位差值＝Vpack、正极侧电压信号值＝UC_AD_P、负极侧电压信号值＝UC_AD_N、Rin_P＝Rs2R、正极侧第一、第二、第三、第四电阻值＝R、正极侧测量用电阻值＝Rs、正极侧标准电阻值＝Rc、Rin_N＝Rs R、负极侧第一、第二、第三、第四电阻值＝R、负极侧测量用电阻值＝Rs、负极侧标准电阻值＝Rc。
另外，本发明的绝缘电阻测量装置可以包括：绝缘电阻测量电路，其为用于感测电池的绝缘破坏的绝缘电阻测量电路，包括：正极侧节点，位于所述电池的正极侧；负极侧节点，位于所述电池的负极侧；接地侧节点，其接地；正极侧绝缘测量部，设置在所述正极侧节点与所述接地侧节点之间；及负极侧绝缘测量部，设置在所述负极侧节点与所述接地侧节点之间；及计算部，使用所述绝缘电阻测量电路中测量的值计算绝缘电阻值。
更加具体地，所述计算部中，使用选自所述电池的正极或负极中的任意一侧的电极的绝缘破坏时的绝缘电阻计算式第一次计算绝缘电阻值，并且使用第一次计算出的绝缘电阻值计算由负极侧绝缘电阻除以正极侧绝缘电阻的值定义的比例常数值，并根据所述比例常数值判断是否只有选自所述电池的正极或负极中的任意一侧的电极的绝缘破坏还是所述电池的两侧电极的绝缘都破坏。
此时，所述计算部中，当所述比例常数值是0或无限大时，判断为只有选自所述电池的正极或负极中的任意一侧的电极的绝缘破坏，当所述比例常数值不是0或无限大时，判断为所述电池的两侧电极的绝缘都破坏。
并且，所述绝缘电阻测量装置中，所述绝缘电阻测量电路可以包括在所述电池所具备的BMS中。
并且，所述绝缘电阻测量装置中，所述计算部可以包括在所述电池所具备的BMS中，或者所述计算部可以以单独的装置形成在所述电池的外部。
(三)有益效果
根据本发明，通过改进绝缘电阻测量算法能够更加准确地测量绝缘电阻。更详细地，现有的绝缘电阻测量算法虽然能够准确地计算出电池的正极或负极中任意一个电极发生绝缘破坏时的绝缘电阻，但是无法准确地计算出两个电极都发生绝缘破坏时的绝缘电阻。但是由于本发明包括确认电池的两个电极中只有一个绝缘破坏还是两个电极都破坏的步骤和确认两个电极的绝缘都破坏时通过新的式重新计算绝缘电阻的步骤，从而能够准确地测量两个电极的绝缘都破坏时的绝缘电阻。
不仅如此，本发明由于照常使用现有的绝缘电阻测量用电路，因此无需具备新的装置或部件，具有与现有产品的兼容性最大化的优点。即，无需换更换目前用于生产产品的生产设备，并且即使是已经生产并被卖出去的产品，也可以通过软件更新的方式应用，从而本发明的技术应用方面的经济性潜在效果被最大化。
附图说明
图1是示出绝缘电阻测量电路的简单的示例及绝缘破坏时绝缘电阻的测量原理的图。
图2是绝缘电阻测量电路的具体示例。
图3是本发明的绝缘电阻测量方法的流程图。
图4是在绝缘电阻测量电路中负极的绝缘破坏时的电路图。
图5是在绝缘电阻测量电路中正极的绝缘破坏时的电路图。
图6是在绝缘电阻测量电路中负极和正极的绝缘都破坏时的电路图。
具体实施方式
下面，参照附图对具有上述结构的本发明的绝缘电阻的测量方法进行详细说明。
首先，简要说明用于感测电池的绝缘破坏的绝缘电阻测量方法的绝缘电阻测量电路。如图1所示，所述绝缘电阻测量电路包括：正极侧节点P，位于所述电池的正极侧；负极侧节点N，位于所述电池的负极侧；接地侧节点G，其接地；正极侧绝缘测量部，设置在所述正极侧节点P与所述接地侧节点G之间；负极侧绝缘测量部，设置在负极侧节点N与所述接地侧节点G之间。从所述正极侧绝缘测量部和所述负极侧绝缘测量部分别输出电压信号，由于所述绝缘电阻测量电路自身的结构是已知的，因此理论上可以利用所述绝缘电阻测量电路从电压信号计算出绝缘电阻。
图2是示出绝缘电阻测量电路的具体示例，这对应于现有的电池所具备的绝缘电阻测量电路。如图2所示，构成所述绝缘电阻测量电路的所述正极侧绝缘测量部和所述负极侧绝缘测量部几乎对称地形成。
下面对所述正极侧绝缘测量部的结构进行说明。所述正极侧绝缘测量部包括正极侧测量用电阻、正极侧标准电阻、正极侧运算放大器、正极侧第一、第二、第三及第四电阻。所述正极侧测量用电阻(图2中以Rs表示)设置在所述正极侧节点P和所述接地侧节点G之间，所述正极侧标准电阻(图2中以Rc表示)设置在所述正极侧节点P和所述正极侧测量用电阻之间。所述正极侧运算放大器中一对输入端分别与所述正极侧测量用电阻的两端连接，通过输出端输出所述正极侧电压信号(图2中以UC_AD_P表示)。
所述正极侧第一电阻设置在所述正极侧测量用电阻的一端和与所述一端连接的所述正极侧运算放大器的非反相输入端(noninverting input terminal)之间，所述正极侧第二电阻设置在所述正极侧测量用电阻的另一端和与所述另一端连接的所述正极侧运算放大器的反相输入端之间。所述正极侧第三电阻设置在所述正极侧第一电阻和所述正极侧运算放大器的非反相输入端之间的节点和接地之间，所述正极侧第四电阻设置在所述正极侧第二电阻和所述正极侧运算放大器的反相输入端之间的节点和所述正极侧运算放大器的输出端之间。此时，所述正极侧第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻的值相同(图2中均以R表示)。
下面对所述负极侧绝缘测量部的的结构进行说明。所述负极侧绝缘测量部包括负极侧测量用电阻、负极侧标准电阻、负极侧运算放大器、负极侧第一、第二、第三、第四电阻。所述负极侧测量用电阻(图2中以Rs表示)设置在所述负极侧节点N和所述接地侧节点G之间，所述负极侧标准电阻(图2中以Rc表示)设置在所述负极侧节点N和所述负极侧测量用电阻之间。所述负极侧运算放大器中一对输入端分别与所述负极侧测量用电阻的两端连接，通过输出端输出所述负极侧电压信号(图2中以UC_AD_N表示)。
所述负极侧第一电阻设置在所述负极侧测量用电阻的一端和与所述一端连接的所述负极侧运算放大器的非反相输入端之间，所述负极侧第二电阻设置在所述负极侧测量用电阻的另一端和与所述另一端连接的所述负极侧运算放大器的反相输入端之间。所述负极侧第三电阻设置在所述负极侧第一电阻和所述负极侧运算放大器的非反相输入端之间的节点和接地之间，所述负极侧第四电阻设置在所述负极侧第二电阻和所述负极侧运算放大器的反相输入端之间的节点和所述负极侧运算放大器的输出端之间。此时，所述负极侧第一电阻、负极侧第二电阻、负极侧第三电阻、负极侧第四电阻的值相同(图2中都以R表示)。
如上所述，在现有技术中，在具有如上所述的绝缘电阻测量电路的电池中测量绝缘电阻时，在假设所述电池的正极或负极中只有一个电极发生绝缘破坏的前提下计算出绝缘电阻，因此两侧电极都发生绝缘破坏时，存在所计算出的绝缘电阻值不准确的问题。因此，在本发明中，判断绝缘破坏是否只在一个电极发生还是在两个电极都发生，当判断为两个电极中都发生绝缘破坏时，引入新的计算式来计算绝缘电阻值，从而能够计算出更加准确的绝缘电阻值。因此，发生绝缘破坏时能够采取更加合理的应对措施。
图3是本发明的绝缘电阻测量方法的流程图，下面参照图3对本发明的绝缘电阻测量方法进行说明。本发明的绝缘电阻测量方法主要包括：第一绝缘电阻计算步骤、两端破坏与否判断步骤、第二绝缘电阻计算步骤。
在所述第一绝缘电阻计算步骤中，使用所述正极侧绝缘测量部和所述负极侧绝缘测量部中分别测量的正极侧电压信号和负极侧电压信号、选自所述电池的正极或负极中的任意一侧电极的绝缘破坏时的第一正极侧绝缘电阻计算式和第一负极侧绝缘电阻计算式，计算出第一正极侧绝缘电阻和第一负极侧绝缘电阻。如上所述，所述电池所具备的绝缘电阻测量电路是已知的，因此理论上可以从输出的电压信号计算出绝缘电阻。现有技术中，在假设只有任意一侧的电极的绝缘破坏的前提下计算绝缘电阻，当然实际上只有任意一侧的电极的绝缘破坏时，通过这种方式求出的绝缘电阻值与实际值非常吻合。所述第一绝缘电阻计算步骤中，如上所述，在假设只有选自所述电池的正极或负极中的任意一侧的电极的绝缘破坏的前提下计算绝缘电阻，也就是说，其可以视为与现有的绝缘电阻测量方法相同。
在所述第一绝缘电阻计算步骤中使用的第一正极侧绝缘电阻计算式和第一负极侧绝缘电阻计算式可以通过如下的方式求出。在如图2所示的绝缘电阻测量电路中，只有选自所述电池的正极或负极中的任意一侧的电极的绝缘破坏时的电路图如图4或如图5所示。图4是在绝缘电阻测量电路中负极的绝缘破坏时的电路图，图5是在绝缘电阻测量电路中正极的绝缘破坏时的电路图。
假设负极的绝缘破坏时，电路图如4所示，此时，所述正极侧绝缘测量部中输出正极侧电压信号UC_AD_P。此时，正极侧电压信号UC_AD_P和负极侧绝缘电阻Riso_N之间的关系如以下数学式1所示。
【数学式1】
Rin_P＝Rs||2R
在所述式中||表示并联连接，例如，“R1和R2的并联连接”可以表示为“R1∥R2”。
假设正极的绝缘破坏时，电路图如5所示，此时，所述负极侧绝缘测量部中输出负极侧电压信号UC_AD_N。此时，负极侧电压信号UC_AD_N和正极侧绝缘电阻Riso_P之间的关系如以下数学式2所示。
【数学式2】
Rin_N＝RS||R
(其中，||：并联连接符号、第一正极侧绝缘电阻值＝Riso_P、第一负极侧绝缘电阻值＝Riso_N、电池两端电位差值＝Vpack、正极侧电压信号值＝UC_AD_P、负极侧电压信号值＝UC_AD_N、Rin_P＝Rs 2R、正极侧第一、第二、第三、第四电阻值＝R、正极侧测量用电阻值＝Rs、正极侧标准电阻值＝Rc、Rin_N＝Rs R、负极侧第一、第二、第三、第四电阻值＝R、负极侧测量用电阻值＝Rs、负极侧标准电阻值＝Rc)
用绝缘电阻整理数学式1和2可以得到以下数学式3和4，这分别成为第一正极侧绝缘电阻计算式和第一负极侧绝缘电阻计算式。
【数学式3】
Riso_P＝(Vpack÷UC_AD_N-1)×RinN-Rc
【数学式4】
Riso_N＝(Vpack÷UC_AD_P-1)×Rin_P-Rc
在所述两端破坏与否判断步骤中，使用所述第一正极侧绝缘电阻和所述第一负极侧绝缘电阻计算由负极侧绝缘电阻除以正极侧绝缘电阻的值定义的比例常数值，并且判断计算出的比例常数值是否为0或无限大。即，所述比例常数可以通过以下数学式5求出。
【数学式5】
例如，当负极的绝缘破坏时，计算出的第一负极侧绝缘电阻为一个有限的值。此时，由于正极的绝缘没有破坏，因此第一正极侧绝缘电阻为无限大的值。因此这种情况下，所述比例常数值是有限值/无限值，因此为0。相反地，当正极的绝缘破坏时，第一正极侧绝缘电阻为有限的值，并且第一负极侧绝缘电阻为无限值，这种情况下所述比例常数值是无限值/有限值，因此为无限大。即，正极或负极中只有任意一侧的电极发生绝缘破坏时，所述比例常数值是0或者无限大。
即，在所述两端破坏与否判断步骤中，所述比例常数值是0或无限大时，可以判断为只有所述电池的任意一侧电极的绝缘破坏，而不是两侧电极的绝缘都破坏。这种情况下，判断为在所述第一绝缘电阻计算步骤中计算出的所述第一正极侧绝缘电阻或所述第一负极侧绝缘电阻的值是准确的值，并且使用该值可以直接判断绝缘是否破坏。
在该步骤中，判断绝缘是否破坏的过程可以通过第一绝缘破坏与否判断步骤来实现。在所述第一绝缘破坏与否判断步骤中，当所述两端破坏与否判断步骤中所述比例常数值是0或者无限大时，判断选自所述第一绝缘电阻计算步骤中计算出的所述第一正极侧绝缘电阻或所述第一负极侧绝缘电阻中的至少一个值是否大于预先设定的标准绝缘电阻值。此时，在所述第一绝缘破坏与否判断步骤中，选自所述第一正极侧绝缘电阻或所述第一负极侧绝缘电阻中的至少一个值小于预先设定的标准电阻值时，判断为绝缘破坏。
当判断为绝缘破坏时，执行绝缘破坏应对措施，对此在后面进行更加相详细的说明。
如上所述，在所述两端破坏与否判断步骤中所述比例常数值是0或无限大时，可以判断为所述电池的任意一侧电极的绝缘破坏而不是两侧电极的绝缘都破坏。相反地，所述比例常数值不是0或无限大时，可以判断为不是“只有一侧电极中绝缘破坏的状况”。即，这种情况下可以判断为“两侧电极中绝缘都破坏的状况”。在本发明中，引入在两侧电极中绝缘都破坏的状况下的新的绝缘电阻计算式，对此将在下面进行更加详细的说明。
图6是在绝缘电阻测量电路中负极和正极中绝缘都破坏时的电路图。这种情况下，所述正极侧绝缘测量部的正极侧电压信号UC_AD_P和负极侧绝缘电阻Riso_N之间的关系如以下数学式6所示，所述负极侧绝缘测量部的负极侧电压信号UC_AD_N和正极侧绝缘电阻Riso_P之间的关系如以下数学式7所示。
【数学式6】
【数学式7】
(其中，第二正极侧绝缘电阻值＝Riso_P、第二负极侧绝缘电阻值＝Riso_N)
前面已说明所述比例常数值由负极侧绝缘电阻除以正极侧绝缘电阻的值来定义。即，当利用所述第二正极侧绝缘电阻和所述第二负极侧绝缘电阻计算所述比例常数值时，若组合所述数学式5、数学式6、数学式7，则可以得到如以下数学式8所示的关系式。
【数学式8】
即，在电池两端中绝缘破坏的情况下，将正极侧电压信号UC_AD_P和负极侧电压信号UC_AD_N值代入数学式8可以求出由有限的特定值表示的所述比例常数值。
并且，组合所述数学式5、数学式6和所述数学式8并用绝缘电阻进行整理后可以获得以下数学式9、数学式10，该数学式可以分别成为第二正极侧绝缘电阻计算式和第二负极侧绝缘电阻计算式。
【数学式9】
【数学式10】
即，在所述两端破坏与否判断步骤中所述比例常数值不是0或无限大时，判断为所述电池的两端中绝缘破坏并执行所述第二绝缘电阻计算步骤。在所述第二绝缘电阻计算步骤中使用所述电池的两侧电极中绝缘破坏时的第二正极侧绝缘电阻计算式和第二负极侧绝缘电阻计算式(即所述数学式9和数学式10)计算出第二正极侧绝缘电阻和第二负极侧绝缘电阻。
在该步骤中，判断绝缘是否破坏的过程可以通过第二绝缘破坏与否判断步骤来实现。在所述第二绝缘破坏与否判断步骤中，在所述第二绝缘电阻计算步骤之后，判断选自所述第二绝缘电阻计算步骤中计算出的所述第二正极侧绝缘电阻或所述第二负极侧绝缘电阻中的至少一个值是否大于预先设定的标准绝缘电阻值。此时，在所述第二绝缘破坏与否判断步骤中，选自所述第二正极侧绝缘电阻或所述第二负极侧绝缘电阻中的至少一个值小于预先设定的标准绝缘电阻值时，判断为绝缘破坏。
当判断为绝缘破坏时执行绝缘破坏应对措施，这时的操作可以与在上述的第一绝缘破坏与否判断步骤中判断为绝缘破坏时相同。即，通过所述第一绝缘破坏与否判断步骤或所述第二绝缘破坏与否判断步骤中任意一个步骤中判断为绝缘破坏时，实施执行绝缘破坏应对措施的绝缘破坏应对步骤。
在所述绝缘破坏应对步骤中实施的所述绝缘破坏应对措施可以是输出通知绝缘破坏的警告信号的操作或开放所述电池的操作。如上所述，即使发生绝缘破坏，当绝缘破环的程度较少的情况下(例如，可以自然蒸发来去除的程度的水分渗透情况)，无需停止电池和与电池连接的装置的操作，只需要输出发生绝缘破坏的警告信号即可。但是绝缘破坏的程度较大的情况下(例如，相当多的水渗透的情况)，为了避免短路等更大的损坏或破损，优选开放电池和与电池连接的装置之间的连接以停止操作。此时，绝缘破坏的程度当然可以使用通过上述的步骤求出的绝缘电阻值来测量。可以判断为，当绝缘电阻值越大绝缘破坏程度越小、绝缘电阻值越小绝缘破坏程度越大，其具体的值并不限定于特定的值，可以根据需要适当地确定。
本发明并不限定于上述的实施例，适用范围广泛，而且在不脱离权利要求书中所要求保护的本发明的要旨的范围内，本领域技术人员可以进行各种变形并实施。

Claims (14)

1.一种绝缘电阻测量方法，其为用于感测电池的绝缘破坏的绝缘电阻测量方法，所述方法使用绝缘电阻测量电路来测量绝缘电阻，所述绝缘电阻测量电路包括：正极侧节点，位于所述电池的正极侧；负极侧节点，位于所述电池的负极侧；接地侧节点，其接地；正极侧绝缘测量部，设置在所述正极侧节点与所述接地侧节点之间；及负极侧绝缘测量部，设置在所述负极侧节点与所述接地侧节点之间，其特征在于，
所述绝缘电阻测量方法包括：
第一绝缘电阻计算步骤，使用所述正极侧绝缘测量部和所述负极侧绝缘测量部中分别测量的正极侧电压信号和负极侧电压信号、选自所述电池的正极或负极中的任意一侧电极的绝缘破坏时的第一正极侧绝缘电阻计算式和第一负极侧绝缘电阻计算式，计算出第一正极侧绝缘电阻和第一负极侧绝缘电阻；
两端破坏与否判断步骤，使用所述第一正极侧绝缘电阻和所述第一负极侧绝缘电阻计算由负极侧绝缘电阻除以正极侧绝缘电阻的值定义的比例常数值，并且判断比例常数值是否为0或无限大；
第二绝缘电阻计算步骤，当所述比例常数值不是0或无限大时，使用所述电池的两侧电极的绝缘破坏时的第二正极侧绝缘电阻计算式和第二负极侧绝缘电阻计算式计算出第二正极侧绝缘电阻和第二负极侧绝缘电阻。
2.根据权利要求1所述的绝缘电阻测量方法，其特征在于，所述绝缘电阻测量方法包括以下步骤：
第一绝缘破坏与否判断步骤，当所述两端破坏与否判断步骤中所述比例常数值是0或无限大时，判断选自所述第一绝缘电阻计算步骤中计算出的所述第一正极侧绝缘电阻或所述第一负极侧绝缘电阻中的至少一个值是否大于预先设定的标准电阻值；
在所述第一绝缘破坏与否判断步骤中，选自所述第一正极侧绝缘电阻或所述第一负极侧绝缘电阻中的至少一个值小于预先设定的标准电阻值时，判断为绝缘破坏。
3.根据权利要求1所述的绝缘电阻测量方法，其特征在于，所述绝缘电阻测量方法包括以下步骤：
第二绝缘破坏与否判断步骤，在所述第二绝缘电阻计算步骤之后，判断选自所述第二绝缘电阻计算步骤中计算出的所述第二正极侧绝缘电阻或所述第二负极侧绝缘电阻中的至少一个值是否大于预先设定的标准电阻值；
在所述第二绝缘破坏与否判断步骤中，选自所述第二正极侧绝缘电阻或所述第二负极侧绝缘电阻中的至少一个值小于预先设定的标准电阻值时，判断为绝缘破坏。
4.根据权利要求2或3所述的绝缘电阻测量方法，其特征在于，
所述绝缘电阻测量方法包括绝缘破坏应对步骤，当判断为绝缘破坏时，执行绝缘破坏应对措施。
5.根据权利要求4所述的绝缘电阻测量方法，其特征在于，
所述绝缘破坏应对措施是输出通知绝缘破坏的警告信号的操作或开放所述电池的操作。
6.根据权利要求1所述的绝缘电阻测量方法，其特征在于，
所述绝缘电阻测量电路中所述正极侧绝缘测量部包括：
正极侧测量用电阻，设置在所述正极侧节点和所述接地侧节点之间；
正极侧标准电阻，设置在所述正极侧节点和所述正极侧测量用电阻之间；
正极侧运算放大器，一对输入端分别与所述正极侧测量用电阻的两端连接，通过输出端输出所述正极侧电压信号；
正极侧第一电阻，设置在所述正极侧测量用电阻的一端和与所述一端连接的所述正极侧运算放大器的非反相输入端之间；
正极侧第二电阻，设置在所述正极侧测量用电阻的另一端和与所述另一端连接的所述正极侧运算放大器的反相输入端之间；
正极侧第三电阻，设置在所述正极侧第一电阻和所述正极侧运算放大器的非反相输入端之间的节点和接地之间；及
正极侧第四电阻，设置在所述正极侧第二电阻和所述正极侧运算放大器的反相输入端之间的节点和所述正极侧运算放大器的输出端之间，
所述正极侧第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻的值相同，
所述负极侧绝缘测量部包括：
负极侧测量用电阻，设置在所述负极侧节点和所述接地侧节点之间；
负极侧标准电阻，设置在所述负极侧节点和所述负极侧测量用电阻之间；
负极侧运算放大器，一对输入端分别与所述负极侧测量用电阻的两端连接，通过输出端输出所述负极侧电压信号；
负极侧第一电阻，设置在所述负极侧测量用电阻的一端和与所述一端连接的所述负极侧运算放大器的非反相输入端之间；
负极侧第二电阻，设置在所述负极侧测量用电阻的另一端和与所述另一端连接的所述负极侧运算放大器的反相输入端之间；
负极侧第三电阻，设置在所述负极侧第一电阻和所述负极侧运算放大器的非反相输入端之间的节点和接地之间；及
负极侧第四电阻，设置在所述负极侧第二电阻和所述负极侧运算放大器的反相输入端之间的节点和所述负极侧运算放大器的输出端之间，
所述负极侧第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻的值相同。
7.根据权利要求6所述的绝缘电阻测量方法，其特征在于，
所述绝缘电阻测量方法中，在所述第一绝缘电阻计算步骤中使用的第一正极侧绝缘电阻计算式和第一负极侧绝缘电阻计算式由以下式表示，
Riso_P＝(Vpack÷UC_AD_N-1)×Rin_N-Rc
Riso_N＝(Vpack÷UC_AD_P-1)×Rin_P-Rc，
其中，||：并联连接符号、第一正极侧绝缘电阻值＝Riso_P、第一负极侧绝缘电阻值＝Riso_N、电池两端电位差值＝Vpack、正极侧电压信号值＝UC_AD_P、负极侧电压信号值＝UC_AD_N、Rin_P＝Rs 2R、正极侧第一、第二、第三、第四电阻值＝R、正极侧测量用电阻值＝Rs、正极侧标准电阻值＝Rc、Rin_N＝Rs R、负极侧第一、第二、第三、第四电阻值＝R、负极侧测量用电阻值＝Rs、负极侧标准电阻值＝Rc。
8.根据权利要求7所述的绝缘电阻测量方法，其特征在于，
所述绝缘电阻测量方法中，在所述两端破坏与否判断步骤中使用的比例常数由以下式计算出，
9.根据权利要求6所述的绝缘电阻测量方法，其特征在于，
所述绝缘电阻测量方法中，在所述第二绝缘电阻计算步骤中使用的第二正极侧绝缘电阻计算式和第二负极侧绝缘电阻计算式由以下式表示，
其中，||：并联连接符号、第二正极侧绝缘电阻值＝Riso_P、第二负极侧绝缘电阻值＝Riso_N、 电池两端电位差值＝Vpack、正极侧电压信号值＝UC_AD_P、负极侧电压信号值＝UC_AD_N、Rin_P＝Rs2R、正极侧第一、第二、第三、第四电阻值＝R、正极侧测量用电阻值＝Rs、正极侧标准电阻值＝Rc、Rin_N＝Rs R、负极侧第一、第二、第三、第四电阻值＝R、负极侧测量用电阻值＝Rs、负极侧标准电阻值＝Rc。
10.一种绝缘电阻测量装置，其特征在于，包括：
绝缘电阻测量电路，其为用于感测电池的绝缘破坏的绝缘电阻测量电路，包括：正极侧节点，位于所述电池的正极侧；负极侧节点，位于所述电池的负极侧；接地侧节点，其接地；正极侧绝缘测量部，设置在所述正极侧节点与所述接地侧节点之间；及负极侧绝缘测量部，设置在所述负极侧节点与所述接地侧节点之间；及
计算部，使用所述绝缘电阻测量电路中测量的值计算绝缘电阻值。
11.根据权利要求10所述的绝缘电阻测量装置，其特征在于，
所述计算部中，使用选自所述电池的正极或负极中的任意一侧的电极的绝缘破坏时的绝缘电阻计算式第一次计算绝缘电阻值，并且使用第一次计算出的绝缘电阻值计算由负极侧绝缘电阻除以正极侧绝缘电阻的值定义的比例常数值，并根据所述比例常数值判断是否只有选自所述电池的正极或负极中的任意一侧的电极的绝缘破坏还是所述电池的两侧电极的绝缘都破坏。
12.根据权利要求11所述的绝缘电阻测量装置，其特征在于，
所述计算部中，当所述比例常数值是0或无限大时，判断为只有选自所述电池的正极或负极中的任意一侧的电极的绝缘破坏，
当所述比例常数值不是0或无限大时，判断为所述电池的两侧电极的绝缘都破坏。
13.根据权利要求10所述的绝缘电阻测量装置，其特征在于，
所述绝缘电阻测量装置中，所述绝缘电阻测量电路包括在所述电池所具备的电池管理系统中。
14.根据权利要求10所述的绝缘电阻测量装置，其特征在于，
所述绝缘电阻测量装置中，所述计算部包括在所述电池所具备的电池管理系统中，或者
所述计算部以单独的装置形成在所述电池外部。
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